Дослідження цифрових двійників як рушійної сили діджитал-трансформації та досягнення цілей сталого розвитку

Автор(и)

  • Ярослава Юріївна Яковенко Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, Україна https://orcid.org/0000-0001-5042-2701
  • Роман Віталійович Шаптала Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4367-5775

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.301423

Ключові слова:

оцифрування, цифрові двійники, цифрова трансформація, сталий розвиток, цифрова економіка

Анотація

Об’єктом дослідження є використання технології Digital Twin (DT) у виробничому секторі та її вплив на стійкість. Дослідження розв'язує проблему ідентифікації та кількісної оцінки потенційних переваг і викликів, пов’язаних із впровадженням цифрових двійників на оперативному, тактичному та стратегічному рівнях, зокрема в контексті сталого розвитку. У роботі досліджується, як цифрові двійники можуть сприяти переосмисленню вимірювання сталого розвитку та диверсифікації впровадження в рамках виробничої інфраструктури. Результати дослідження показують, що DT – це складна технологія, яка дозволяє виробникам створювати точні віртуальні копії фізичних продуктів або процесів. Це допомагає оптимізувати використання ресурсів, зменшити споживання енергії та звести до мінімуму відходи, сприяючи тим самим стійкості.

Основні кластери DT і загальні способи використання, виділені авторами, демонструють величезний вплив на енергоефективність, управління відходами, екологічний дизайн, скорочення викидів логістики, збереження води та залучення зацікавлених сторін. Було доведено, що DT моделюють та аналізують складні системи, що дозволяє оцінювати та покращувати рівні стійкості. У роботі представлені перспективні практичні приклади використання DT, такі як оптимізація управління складами в Україні, автоматизація роботів для підвищення ефективності та допомога у післявоєнній відбудові міст з акцентом на екологічність та доступну інфраструктуру.

Дослідження зосереджено на п’ятірці провідних технологічних гігантів і їхньому використанні DT для стимулювання сталого розвитку. Крім того, отримані дані свідчать про значний потенціал зростання ринку для DT у багатьох секторах, підкреслюючи нагальну потребу галузей інтегрувати DT у свої стратегії сталого розвитку.

Біографії авторів

Ярослава Юріївна Яковенко, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського

Доктор філософії, доцент

Кафедра економіки

Роман Віталійович Шаптала, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Доктор філософії

Кафедра системного проектування

Посилання

  1. Digital twins: The key to smart product development (2023). McKinsey Insights. Available at: https://www.mckinsey.com/industries/industrials-and-electronics/our-insights/digital-twins-the-key-to-smart-product-development
  2. Abdoune, F., Ragazzini, L., Nouiri, M., Negri, E., Cardin, O. (2023). Toward Digital twin for sustainable manufacturing: A data-driven approach for energy consumption behavior model generation. Computers in Industry, 150, 103949. doi: https://doi.org/10.1016/j.compind.2023.103949
  3. Wang, C., Miller, D., Gimona, A., Nijnik, M., Jiang, Y. (2023). An integration of digital twin technology, GIS and VR for the service of environmental sustainability. doi: https://doi.org/10.5194/egusphere-egu23-5626
  4. He, B., Mao, H. (2023). Digital Twin-Driven Product Sustainable Design for Low Carbon Footprint. Journal of Computing and Information Science in Engineering, 23 (6). doi: https://doi.org/10.1115/1.4062427
  5. Mäkitie, T., Hanson, J., Damman, S., Wardeberg, M. (2023). Digital innovation’s contribution to sustainability transitions. Technology in Society, 73, 102255. doi: https://doi.org/10.1016/j.techsoc.2023.102255
  6. Kasych, A., Yakovenko, Y., Tarasenko, I. (2019). Optimization of Business Processes with the use of Industrial Digitalization. 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), 222–225. doi: https://doi.org/10.1109/mees.2019.8896531
  7. Yakovenko, Y., Shaptala, R. (2023). Intelligent process automation, robotic process automation and artificial intelligence for business processes transformation. Globalisation Processes in the World Economy: Problems, Trends, Prospects. Riga: Baltija Publishing, 496–521. doi: https://doi.org/10.30525/978-9934-26-378-1-20
  8. Saracco, R. (2019). Digital Twins: Bridging Physical Space and Cyberspace. Computer, 52 (12), 58–64. doi: https://doi.org/10.1109/mc.2019.2942803
  9. Hüsener, D., Schluse, M., Kaufmann, D., Roßmann, J. (2022). The Digital Twin as a Mediator for the Digitalization and Conservation of Expert Knowledge. Annals of Scientific Society for Assembly, Handling and Industrial Robotics 2021, 241–251. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-74032-0_20
  10. Vohra, M. (2022). Overview of Digital Twin. Digital Twin Technology, 1–18. doi: https://doi.org/10.1002/9781119842316.ch1
  11. Kaarlela, T., Pitkäaho, T., Pieskä, S., Padrão, P., Bobadilla, L., Tikanmäki, M. et al. (2023). Towards Metaverse: Utilizing Extended Reality and Digital Twins to Control Robotic Systems. Actuators, 12 (6), 219. doi: https://doi.org/10.3390/act12060219
  12. Vailshery, L. S. (2023). Digital twin – statistics & facts. Statista. Available at: https://www.statista.com/topics/9847/digital-twin/#topFacts
  13. Digital Twin Market Size, Share, Competitive Landscape and Trend Analysis Report by Type (System Digital Twin, Product Digital Twin, Process Digital Twin), by Industry: Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2021–2030. Available at: https://www.alliedmarketresearch.com/digital-twin-market-A17185
  14. Rojek, I., Mikołajewski, D., Dostatni, E. (2020). Digital Twins in Product Lifecycle for Sustainability in Manufacturing and Maintenance. Applied Sciences, 11 (1), 31. doi: https://doi.org/10.3390/app11010031
  15. Elias, D., Ziegenbein, D., Mundhenk, P., Hamann, A., Rowe, A. (2023). The Cyber-Physical Metaverse – Where Digital Twins and Humans Come Together. 2023 Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE). doi: https://doi.org/10.23919/date56975.2023.10137285
  16. Hasan, M. (2023). Digital twin market: Analyzing growth and emerging trends. IoT Analytics. Available at: https://iot-analytics.com/digital-twin-market-analyzing-growth-emerging-trends/
  17. Mourtzis, D. (2023). Digital twin inception in the Era of industrial metaverse. Frontiers in Manufacturing Technology, 3. doi: https://doi.org/10.3389/fmtec.2023.1155735
  18. How digital twin technology is transforming supply chains (2020). EY Report. Available at: https://www.ey.com/en_ae/consulting/how-digital-twin-technology-is-transforming-supply-chains
  19. Wright, L., Davidson, S. (2020). How to tell the difference between a model and a digital twin. Advanced Modeling and Simulation in Engineering Sciences, 7 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s40323-020-00147-4
  20. Birch, D., Medoff, J.; Solomon, L. C., Levenson, A. R. (Eds.) (1994). Labour Markets, Employment Policy and Job Creation. Westviews Boulder, Co, 159–168.
  21. The Premier Research Platform for Long Term Investors. (2024). Macrotrends. Available at: https://www.macrotrends.net/
  22. Kilroy, A. (2023). A Guide to Understanding ESG Ratings. Available at: https://finance.yahoo.com/news/guide-understanding-esg-ratings-151501443.html
  23. Henrekson, M., Johansson, D. (2009). Gazelles as job creators: a survey and interpretation of the evidence. Small Business Economics, 35 (2), 227–244. doi: https://doi.org/10.1007/s11187-009-9172-z
  24. Baiocchi, G., Distaso, W. (2003). GRETL: Econometric software for the GNU generation. Journal of Applied Econometrics, 18 (1), 105–110. doi: https://doi.org/10.1002/jae.704
  25. What is digital-twin technology? (2023) McKinsey. Available at: https://www.mckinsey.com/featured-insights/mckinsey-explainers/what-is-digital-twin-technology#/
Study of digital twins as the driving force of digital transformation and achieving the goals of sustainable development

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-04-30

Як цитувати

Яковенко, Я. Ю., & Шаптала, Р. В. (2024). Дослідження цифрових двійників як рушійної сили діджитал-трансформації та досягнення цілей сталого розвитку. Technology Audit and Production Reserves, 2(4(76), 11–20. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.301423

Номер

Розділ

Економіка та управління підприємством